TIỂU LUẬN MÔN KĨ THUẬT PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH

1.1 TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH KĨ THUẬT SỐ Với truyền hình kĩ thuật số, tất cả các quá trình đề được số hóa, do đó hình ảnh, âm thanh và tất cả các thông tin bổ sung được tạo ra, truyền và

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

CHƯƠNG 1 : NỀN TẢNG CỦA TRUYỀN HÌNH KĨ THUẬT SỐ

3

NỘI DUNG TRÌNH BÀY:

1.1: TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH KĨ THUẬT SỐ

1.2:TRUYỀN HÌNH ĐỘ NÉT CAO

1.3: NỀN TẢNG CHƯƠNG TRÌNH KĨ THUẬT SỐ

1.4: TƯƠNG TÁC

1.5: KÊNH PHẢN HỒI CHO TRUYỀN HÌNH SỐ

1.6: CÁC TIÊU CHUẨN TRUYỀN HÌNH SỐ

1.7: MÁY THU TRUYỀN HÌNH

1.8: KẾT LUẬN CHƯƠNG

1.1 TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH

KĨ THUẬT SỐ

Với truyền hình kĩ thuật số, tất cả các quá trình đề được số hóa, do đó hình ảnh, âm thanh và tất cả các

thông tin bổ sung được tạo ra, truyền và nhận đều là tín hiệu số Điều này cho phép xác định âm thanh và

hình ảnh tốt nhất: hình ảnh rộng hơn so với bản gốc ( toàn cảnh) với một độ phân giải cao hơn và âm

thanh stereo

Hình 1.1: Thiết lập các tiêu chuẩn trong một hệ thống truyền hình kỹ thuật số để phát sóng đất

4

mạng, đất và sóng vi ba

Hình 1.3: Cấu trúc cơ bản của phần trung

gian

6

1.4 TÍNH TƯƠNG TÁC

• Trong hệ thống truyền hình tương tác:

 Lưu trữ thông tin tại chỗ

 Một kênh phản hồi để cung cấp tính tương tác

• TV thông thường có thể nhận nội truyền hình kỹ thuật số và có thể có tính tương tác bằng cách sử dụng một thiết bị gọi là Box

Set-Top-• Set-Top-Box:

 Giải mã nội dung số

 Chuyển sang định dạng tương tự

 Duyệt web

 Sử dụng như một kênh phản hồi

• Tương tác tại chỗ => Kỹ thuật tương tác cơ bản nhất sử dụng thiết bị người dùng hoặc các Set-Top-box

• Bổ sung tính tương tác: đòi hỏi mở rộng tiến trình cài đặt bao gồm các thành phần truyền thông quảng bá giữa người dùng và nhà

1.4 TÍNH TƯƠNG TÁC

Hình 1.4 : Mô hình hệ thống truyền hình kỹ thuật số tương tác

8

Truyền hình cá nhân: người dùng sẽ sử dụng mức độ tương tác theo ý của họ

•Truyền hình Internet: truy nhập Internet trên màn hình TV

•Truyền hình theo yêu cầu (VOD – Video on Demand):nó cung cấp cho người dùng một lựa chọn các bộ phim hoặc chương trình truyền hình có sẵn tại thời điểm đó

•Quảng cáo:có thể được tăng thêm,người dùng có thể tiếp xúc trực tiếp với nhân bán hàng

•Mua bán: mua MP3, phim…

9

1.4 TÍNH TƯƠNG TÁC

Các dịch vụ có sẵn khác:

•Chương trình đơn (Monoprogramming): hiển thị một chương trình trên một tần số dành riêng (HDTV)

•Đa chương trình (Multiprogramming): cung cấp nhiều chương trình đồng thời trên một kênh tần số (SDTV)

•Di động/tính di động: nhận tín hiệu trong các điều kiện di chuyển khác nhau

•Đa dịch vụ: kết hợp đồng thời một số dịch vụ phát thanh truyền hình và viễn thông trên nền tảng truyền hình kỹ thuật số tương tự

10

1.4 TÍNH TƯƠNG TÁC

•Một số nhà khai thác điện thoại di động đã đưa ra thiết bị cầm tay thu được tín hiệu truyền hình kỹ thuật số

Nokia: quý II năm 2005 ở Singarpo

SK Telecom Hàn Quốc: tháng 5 năm 2005 với truyền hình vệ tinh

•Sử dụng hai chuẩn:

DVB-H - Digital/Video Broadcasting Handset: phát quảng bá video số - thiết bị cầm tay (Nokia)

DBM - Digital Multimedia Broadcasting: phát quảng bá đa phương tiện kỹ thuật số (Nhật, Hàn Quốc, Ericsson của Thụy Điển , SK Telecom…)

11

1.5 KÊNH PHẢN HỒI TRONG dtv

Kênh phản hồi là môi trường mà các mạng và truyền hình tiếp cận trực tiếp với khán giả

Thông qua kênh này thiết lập kết nối trực tiếp giữa người dùng và nhà cung cấp

Các kênh tương tác có thể được thiết kế để gửi dữ liệu qua mạng kênh quảng bá hoặc bằng một kênh cụ thể

Việc thiết lập một kênh phản hồi không phải là một điều dễ dàng (Hàn Quốc, Phần Lan, Ý, và Nhật Bản)

Hàn Quốc: chuẩn ATSC (độ phân giải HDTV), kênh phản hồi sử dụng công nghệ ADSL

Phần Lan: chuẩn DVB-T, kênh phản hồi sử dụng hệ thống điện thoại mặt đất chia sẻ (STLS), hệ thống tín nhắn ngắn (SMS)

1.5 KÊNH PHẢN HỒI TRONG dtv

Hình 1.6 Mô hình chung cho các dịch vụ tương tác

14

1.6 CÁC CHUẨN TRONG dtv

15

1.6 CÁC CHUẨN TRONG dtv

Hình 1.8: Kiến trúc của chuẩn DVB

16

1.6 CÁC CHUẨN TRONG dtv

Hình 1.9: Các phương án triển khai của chuẩn DVB

17

1.6 CÁC CHUẨN TRONG dtv

Hình 1.10: Kiến trúc của chuẩn ATSC 18

1.6 CÁC CHUẨN TRONG dtv

Hình 1.11: Các phương án triển khai của chuẩn ATSC

19

1.6 CÁC CHUẨN TRONG dtv

1.6.3 Chuẩn ISDB-T

Hình 1.12: Kiến trúc của chuẩn ISDB-T

20

1.6 CÁC CHUẨN TRONG dtv

1.6.3 Chuẩn ISDB-T

Hình 1.13: Các phương án của chuẩn ISDB-T

21

1.6 CÁC CHUẨN TRONG dtv

1.6.4 Chuẩn ISDTV

Hình 1.14: Kiến trúc của chuẩn ISDTV

22

1.6 CÁC CHUẨN TRONG dtv

1.6.5 Chuẩn DTMB

Hình 1.15: Các phương án của chuẩn DTMB

23

1.6 CÁC CHUẨN TRONG dtv

1.6.6 Truyền hình độ nét rất cao

NHK đang khởi xướng một chuẩn truyền hình số mới, gọi là Super Hi-Vision.

Một số tính năng mới của Super Hi-Vision hay UHDTV:

• Định dạng video mới với 7680x4320 pixel

• Hệ thống âm thanh 3 chiều mới với 24 loa (hệ thống 22.2 kênh)

• Mã hóa sẽ nén tín hiệu video từ tốc độ khoảng 24Gb/s xuống còn 180-600 Mb/s và một kênh âm thanh từ 28Mb/s xuống còn 7-28 Mb/s.

• Tốc độ quét hình ảnh là 60 khung/s

24

1.7 MÁY THU TRUYỀN HÌNH

Truyền hình được sản xuất trên thế giới vẫn sử dụng ống tia cực âm (CRT)

Các công nghệ để sản xuất plasma và màn hình tinh thể lỏng (LCD) đã được biết đến trong nhiều thập kỷ

Màn hình LCD hoạt động lần đầu tiên vào năm 1963, trong khi plasma được phát minh vào năm 1964 TV đầu tiên dựa trên công nghệ plasma đã được phát triển trong năm 1997.

Plasma phát ra ánh sáng từ mỗi điểm trên màn hình, với việc sử dụng các tế bào sử dụng đèn neon và khí đốt

xenon

Hiện tượng phát quang của một màn hình LCD phụ thuộc vào một nguồn ánh sáng nằm ở phía sau màn hình.Mỗi điểm ảnh được tạo thành từ ba phân điểm ảnh: đỏ, xanh lá cây, và màu xanh, tạo thành hệ thống RGB

25

1.7 MÁY THU TRUYỀN HÌNH

Có một số màn hình sử dụng bóng chiếu hình CRT hoặc kỹ thuật vi hiển thị (Microdisplay)

Màn hình Microdisplay có thể sử dụng một màn hình LCD, màn hình Digital Light Processing (DLP) hoặc màn hình Liquid Crystal on Silicon (LCoS).

DLP: ánh sáng của bóng đèn của nó là tập trung trên bề mặt của một mạch tích hợp (chip), chúng phản ánh bề mặt bao gồm hàng ngàn các gương cực kỳ nhỏ.

Hệ thống DLP one-chip là khả năng cho dự án 16,7 triệu màu (24 bit của mức độ màu sắc), trong khi các hệ thống DLP thress-chip

có thể dự án 35 triệu màu.

Công nghệ LCoS tạo ra hình ảnh bằng cách sử dụng gương cố định lắp ráp trên bề mặt của một chip, và sử dụng một ma trận tinh thể lỏng để kiểm soát số lượng ánh sáng phản xạ.

26

1.7 MÁY THU TRUYỀN HÌNH

TV độ nét cao với điốt phát sáng (LED) và laser, chúng tạo ra một phạm vi màu sắc rộng hơn so với bóng

đèn

Đèn LED tạo ra các màu cơ bản: đỏ, xanh lá cây và xanh dương

Ba màu cơ bản được chiếu trong cường độ khác nhau ở cùng một chỗ trên màn ảnh truyền hình, và tạo ra

một bảng màu của các màu sắc trong một phạm vi rộng lớn hơn so với TV mà không có công nghệ này

27

1.8 KẾT LUẬN

• Chương 1 đã đưa ra những nội dung cơ bản, đặc trưng của truyền hình kĩ thuật số , cũng nhưng các chuẩn

sẽ được viết tiếp trong các chương tiếp theo

• Các tiêu chuẩn cơ bản của hệ thống truyền hình kĩ thuật số với việc số hóa trong cả truyền video lẫn audio

và thêm các kênh dịch vụ tương tác

• Trung gian, nằm giữa hệ thống và ứng dụng của nó, cho phép các dịch vụ tương tác trên truyền hình kỹ thuật

• Kênh phản hồi là môi trường mà các mạng lưới và phát thanh truyền hình trực tiếp tiếp cận với khán giả, là điểm khác biệt mới trong DTV

• Giới thiệu các chuẩn thực tế sử dụng

CHƯƠNG 2 : HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH KĨ THUẬT SỐ QUỐC TẾ (ISDTV)

NỘI DUNG TRÌNH BÀY:

2.1 GIỚI THIỆU

Vị trí địa lí Brazil So sánh giữa analog và digital televison

2.1 GIỚI THIỆU

Từ tháng 11 năm 1998 đến tháng 5 năm 2000, việc kiểm tra thực địa và các kết quả trong phòng thí nghiệm được đã đáp ứng được với ba tiêu chuẩn DTV tại thời điểm đó (Alencar, 2005b):

(1) Ủy ban Hệ thống truyền hình cấp cao (ATSC)

(2) Truyền hình quảng bá số trên mặt đất (DVB-T)

(3) Các dịch vụ phát sóng tích hợp kỹ thuật số - Terrestrial (ISDB-T)

Những đổi mới của ISDTV là:

• Việc sử dụng các tiêu chuẩn H.264 tiên tiến hơn để mã hóa video kỹ thuật số, khác với các tiêu chuẩn

MPEG-2 được sử dụng trong ATSC, DBV-T, và các tiêu chuẩn ISDB-T;

• Ginga trung gian, đã được thiết kế đặc biệt cho ISDTV;

• Sử dụng công nghệ WiMAX như là nền tảng truyền thông cho các kênh tương tác

2.2 MÔ HÌNH THAM KHẢO CHO HỆ THỐNG DTV TRÊN MẶT ĐẤT

Mã hoá âm thanh MPEG-2 AAC

Mã hoá dữ liệu và trung gian Ginga (NCL + Java)

Lớp truyền tải MPEG-2 Systems

2.2 MÔ HÌNH THAM KHẢO CHO HỆ THỐNG DTV TRÊN MẶT ĐẤT

Hình 2.2 Sơ đồ khối của mô hình tham chiếu DTV trên mặt đất

2.3 MÃ HÓA NGUỒN

• Mã hóa giai đoạn chịu trách nhiệm về nén âm thanh và tín hiệu video với mục tiêu giảm tỷ lệ bit truyền Nguồn mã khai thác dự phòng vốn có trong các nguồn tín hiệu để giảm số lượng dữ liệu (nén) Phần này trình bày ba giai đoạn là một phần của các hệ thống phụ nguồn mã hóa: mã hóa âm thanh, video mã hóa, và

mã hóa dữ liệu

• Trình bày 3 giai đoạn là hệ thống con mã hóa nguồn : mã hóa âm thanh, mã hóa video, mã hóa dữ liệu

- Mục đích nén các tín hiệu video là giảm tốc độ bit truyền.

- Nén được thực hiện bằng cách loại bỏ các thông ti dư thừa từ video

- Mã hóa video được thực hiện bởi bộ mã hóa video (ở phía truyền dẫn ) và bởi một bộ giải mã video (ở phía thu)

- Một số chuẩn nén video : MPEG-1, MPEG-2 và PMEG-4 được phát triển bởi nhóm MPEG H.261 và H.263 được phát triển bởi VCEG

- Trong đó H.246 là bước tiến lớn trong công nghệ nén video

2.3.1 MÃ HÓA VIDEO

2.3.1 MÃ HÓA VIDEO

Hình 2.3 Sơ đồ khối bộ mã hóa H.246 Hình 2.4 Sơ đồ khối bộ giải mã H.246

2.3.2 MÃ HÓA THOẠI

• Theo như ITU-T, sử dụng 6 dòng thông tin thoại là một tính năng hấp dẫn cho tất cả các hệ thống DTV mới (ITU-T,1996)

• Hệ thống này là hệ thống đa kênh 3/2+ 1 hoặc 5.1

Hình 2.5 Sắp xếp không gian cho mono, stereo, Dolby surround, and surround 5.1 audio

2.3.2 MÃ HÓA THOẠI

Hình 2.6: Sơ đồ khối của hệ thống mã hóa âm thanh chung

Sơ đồ khối của mã hóa thoại chung được hiện thị trong hình 2.6 Gồm những giai đoạn sau:

(1) Phân tích thời gian/ tần số:

(2) Mô hình thực hiện

(3) Lượng tử hóa và mã hóa

(4) Giải mã chuỗi bit

• MPEG-2 AAC là thế hệ thứ hai của thuật toán mã hóa âm thanh để mã hóa tín hiệu âm thanh stereo và âm thanh đa kênh.

• Các tính năng mới của MPEG-2 AAC bao gồm các ngân hàng bộ lọc có độ phân giải cao, kỹ thuật dự báo mới, và mã hóa ít nhiễu

• Phương pháp mã hóa AAC có thể được phân loại thành các cấu hình như (MPEG-2) hoặc các loại đối tượng (MPEG-4):

(1) Mức độ phức tạp ACC thấp (LC-AAC)

(2) AAC chính

(3) AAC lấy mẫu tỷ lệ với khả năng mở rộng (SRC-AAC)

(4) AAC hiệu quả cao (HE-AAC)

2.3.2 MÃ HÓA THOẠI

Hình 2.8: Sơ đồ khối mã hóa dữ liệu, lớp truyền tải,

và kênh tương tác

2.3.3 MÃ HÓA DỮ LIỆU

*Mục tiêu chính của các giai đoạn mã hóa dữ liệu là phân đoạn và tổ chức dữ liệu để nó có thể được ghép vào luồng vận chuyển

*Các bộ mã hóa dữ liệu cung cấp hai khả năng về cơ chế vận chuyển: băng chuyền và đóng gói đa giao thức (MPE)

*Có hai loại băng chuyền:

- Băng truyền dữ liệu

- Băng truyền đối tượng

2.4 LỚP VẬN CHUYỂN

Hình 2.9: Sơ đồ khối lớp vận chuyển

2.4.1 HỆ THỐNG LỚP MPEG-2

Hình 2.10: Sơ đồ khối hệ thống lớp MPEG-2

2.5 TRUYỀN TẢI VÀ TIẾP NHẬN

Các hệ thống phụ tiếp nhận được chia thành các giai đoạn sau:

• Bộ chuyển đổi xuống: nhận được tín hiệu RF bị bắt bởi các ăng-ten

và chuyển đổi nó từ RF (trong băng tần UHF hoặc VHF) thành một

IF Giai đoạn này cũng bao gồm các bộ lọc và bộ khuếch đại để loại

bỏ nhiễu từ các kênh khác và điều chỉnh các tín hiệu đến mức độ yêu cầu của bộ giải điều chế kỹ thuật số.

• Bộ giải điều chế kỹ thuật số: đây là trách nhiệm cho sự phục hồi của

TS từ tín hiệu IF

• Giải mã kênh và ước lượng: đây là trách nhiệm loại bỏ các thông tin

dư thừa và sửa sai lỗi (có thể được giới thiệu bởi kênh) và bù cho sự biến dạng hiện tại trong tín hiệu.

Hình 2.11: Sơ đồ khối đơn giản của việc phát và thu của một hệ thống

nhỏ

2.5 TRUYỀN TẢI VÀ TIẾP NHẬN

 Khái niệm : OFDM là một hệ thống điều biến đa sóng kỹ thuật số mà đa phần một số lượng lớn sóng mang phụ trong băng thông cùng một kênh, trong khi duy trì trực giao giữa chúng

Hình 2.12: Sắp xếp của các phân đoạn trong băng thông kênh

 Đặc điểm chính của BST-OFDM là sự linh hoạt của việc cài đặt các thông số điều biến cá nhân cho mỗi một nhóm hoặc nhiều phân đoạn, được biết đến như các lớp

 Ba chế độ truyền BST-OFDM

2.6.1 TRUNG GIAN GINGA

• Tiêu chuẩn Ginga xác định một tập hợp các chức năng thông thường (Ginga-Core) hỗ trợ môi trường ứng dụng Ginga

• Trong các ứng dụng cho DTV, hai loại ngôn ngữ cùng tồn tại: khai báo và thủ tục

• Ginga-NCL là môi trường ứng dụng khai báo của trung gian Ginga mà cốt lõi của nó là một ngôn ngữ thuộc tính lồng nhau

• Ginga-J là môi trường ứng dụng thủ tục của các trung gian Ginga

2.7 KÊNH TƯƠNG TÁC

Hình 9.15: Hệ thống kênh tương tác cơ bản

Hình 2.15:Hệ thống kênh tương tác cơ bản

2.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG

• Trong mã hóa video chuẩn nén H.246 là chuẩn được sử dụng phổ biến nhất

• Đối với mã hóa thoại, hệ thống MPEG-2 AAC

• Mã hóa dữ liệu, mục tiêu chính là phân đoạn và tổ chức dữ liệu để nó có thể ghép vào luồng vận chuyển

• Lớp vận chuyển, ISDTV sử dụng hệ thống MPEG-2 như là tiêu chuẩn cho các chức năng lớp truyền tải

• Trong kênh truyền , ISDTV áp dụng công nghệ tương tự như được sử dụng bởi ISDB-T để mã hóa và điều chế những tín hiệu DTV,

• Thành phần cốt lõi, trung gian, trong ISDTV đưa ra trung gian ginga

• Kênh tương tác, nội dung này đưa ra công nghệ Wimax, công nghệ được xem là chủ yếu khi mới đưa ra tham chiếu

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN

• Chương 1, nền tảng của truyền hình kĩ thuật số , tác giả đã đưa ra cái nhìn tổng quát nhất về truyền hình kĩ thuật số DTV, những nội dung được coi là nền tảng trong DTV Chính những nội dung này sẽ làm cơ sở và tham chiếu cho những chuẩn DTV được trình bày trong những chương sau

• Chương 2 trong cuốn sách, tương ứng là chương 9 trong cuốn sách, “ Digital Television Systems “, mang đến những nội dung về hệ thống truyền hình kĩ thuật số quốc tế (ISDTV), một công nghệ được lấy từ thực tiễn triển khai của Brazil Đây là một chương chi tiết về một công nghệ DTV

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN

Các ưu điểm về DTV :

 Có thể tiến hành rất nhiều quá trình xử lý trong Studio (trung tâm truyền hình) mà tỉ số S/ N không giảm (biến đổi chất lượng cao)

 Thuận lợi cho quá trình ghi đọc: có thể ghi đọc vô hạn lần mà chất lượng không bị giảm

 Dễ sử dụng thiết bị tự động kiểm tra và điều khiển nhờ máy tính

 Có khả năng lưu tín hiệu số trong các bộ nhớ có cấu trúc đơn giản và sau đó đọc nó với tốc độ tùy ý

 Dễ tạo dạng lấy mẫu tín hiệu, do đó dễ thực hiện việc chuyển đổi hệ truyền hình, đồng bộ từ nhiều nguồn khác nhau, dể thực hiện những kỹ xảo trong truyền hình

Từ đó có thể thấy rằng, DTV là một công nghệ rất có triển vọng và thích hợp cho quá trình phát triển của

xã hội Việt Nam, đáp ứng theo các chính sách đã đưa ra của Đảng và chính phủ, nghiên cứu về DTV là một sự chuẩn bị kiến thức cần thiết cho công việc sau này của mối sinh viên.

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG

NGHE